医学遗传学8章群体遗传学课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,学习要求,掌握：群体、基因频率、基因型频率,遗传平衡、基因库、选择系数,遗传漂变、适合度、遗传负荷、,熟悉,：,近婚系数,的计算方法基因频率与基因型频率,的转换了解：,影响群体遗传平衡的各种因素第八章 群体遗传学,群体,(,种群,)-,同一区域内生活，相互婚配产生正常,能育后代的个体集群,(,孟德尔群体,),研究群体的遗传结构及基因变化规律的学科称群体,遗传学主要是应用数学原理,(,概率,),和方法研究群体的基因,和基因型频率、探讨基因突变、选择、迁移等因素对,基因和基因型频率的影响和变化的规律探讨遗传病和致病基因在群体的分布和发生、发展,规律的学科称医学群体遗传学,(,遗传流行病学,),第一节 群体的遗传平衡,一个群体具有的全部遗传信息或基因称基因库群体的遗传组成就是基因库中的基因和基因型的,种类和频率的组成一、基因频率和基因型频率,1,、基因频率,群体中某一基因占所有等位基因总量的比率如；群体的等位基因,Aa,;,总和是,A+a,=1,A,或,a,各自所占的比率就是,A,、,a,的基因频率设；一对等位基因,A,、,a,。

群体内,任一基因,座上全部等位基因的,总和,是,A+a,=1,例；群体,500,人，等位基因,A,和,a,；基因型,AA/,Aa/aa,每人一对基因,，,500,人,2=1000,个,设；,A=600、a=400,;,因 600+400=1000,=1,则；,A,基因频率=600/1000=0.6,(p),a,基因频率=400/1000=0.4,(q),A+a,=,p+q,=1,=,1,2,、,基因型频率,群体某基因型个体占该群体各基因型总数的比率,设；一对等位基因,A,、,a,，大群体内随机婚配，有,三种基因型；,AA、Aa、aa,设；,1000,人，,AA=300,、,Aa,=500,、,aa=200,求,AA/,Aa/aa,各基因型的频率？,基因型频率,:,AA=300/1000=0.3,Aa,=500/1000=0.5,aa,=200/1000=0.2,基因频率,:,设；,A=p,，,a=q,；,p+q,=1,则,(p+q),2,=p,2,+2pq+q,2,=1,基因型频率,：,AA=p,2,；,Aa,=2pq,；,aa=q,2,因,p+q,=1,基因频率：,A=p,2,+1/2(2pq),a=q,2,+1/2(2pq),3,、基因型频率和基因频率的换算关系,基因型频率,可从群体的表型调查中获得；,基因频率,可通过与基因型频率换算得出。

基因型 血型,(表型,),基因型频率,-,L,M,L,M,M,355/1000,=,0.355,L,M,L,M,=,0.355 -,L,M,L,N,MN,480/1000,=,0.480,L,M,L,N,=,0.480 -,L,N,L,N,N,165/1000,=,0.165,L,N,L,N,=,0.165,-,0.355,+,0.480,+,0.165,=,1,例,MN,血型,(L,M,、,L,N,共显性,),；,M=L,M,L,M,、,N=L,N,L,N,、,MN=L,M,L,N,-,设；调查1000人,M,=355,人、,N,=165,人、,MN,=480,人,依基因频率和基因型频率关系换算出基因频率：,L,M,频率,=,0.355+1/2,0.480,=,0.595,L,N,频率,=,0.165+1/2,0.480,=,0.405,遗传平衡群体，知道基因型频率，可依遗传平衡定,理计算基因频率，亦可据基因频率推出基因型频率例；,PKU(AR),群体,发病率,0.0001(aa=0.0001=q,2,),求,a,(,q,),和杂合子,Aa,(,2pq,),频率已知；,aa(q,2,),=,0.0001,；,a,=,0.0001,=,0.01,A+a,=,1,；,A,=,1,-,0.01,=,0.99,已知；,AA:2Aa:aa=p,2,+2pq+q,2,Aa,=2,0.99,0.01=0.02=1/50,50,人中有一个携带者,(,Aa,),。

二、,Hardy-Weinberg,定律,1、,群体足够大2、,随机婚配3、,无基因突变或突变均衡4、,生存、生育机会均等5、,无大规模迁移,(,迁入,或,迁出,),一,）,遗传平衡定律的概念,随机婚配大群体内，若没有突变、选择、,迁移和漂变等，基因频率将代代保持不变基因型,频率,和基因频率累代保持不变称遗传平衡设；一对基因,A,和,a,；,亲代基因,A,=,p，a,=,q,；,在平衡群体中；,(p+q),2,=,p,2,+2pq+q,2,=,1,亲代基因型频率,；,AA,=,p,2,；,Aa,=,2pq，aa,=,q,2,在随机婚配的大群体，后代各基因型比例应为,；,子代,基因型频率,符合,AA:Aa:aa,=p,2,+2pq+q,2,=1,；,则是,遗传平衡群体,遗传平衡公式,：,p,2,+,2pq,+,q,2,=,1,A,(,p,),a,(,q,),A,(,p,),AA,=,p,2,Aa,=,Pq,a,(,q,),aA,=,pq,aa,=,q,2,精子,卵子,设；100人平衡群体，,AA60,人，,Aa20,人，,aa20,人基因型 频率,AA 60 0.6 p,2,Aa,20 0.2 2pq,aa,20 0.2 q,2,合计,100 1.0,遗传平衡群体,？,求；亲代,100,人,A,、,a,的,基因频率,?,A,=,60,2,+,20,=,140,;,a,=,20,2,+,20,=,60,A,=,140/200,=,0.7,；,a,=,60/200,=,0.3,子代,基因型频率、基因频率,：,AA(0.49)+2Aa(0.42)+aa(0.09)=,p,2,:2pq:q,2,=1,A=,0.49,+,1/2(0.42,)=0.70,a=,0.09,+1/2(0.42)=0.30,亲代：,AA:Aa:aa,=60:20:20,男,A a,女 0.7 0.3,A 0.7 AA 0.49,Aa,0.21,a 0.3,Aa,0.21,aa,0.09,按,Hard-,Weinbeng,原则，随机婚配时，子代,A,和,a,基因频率应保持不变，仍是,A=0.7,；,a=0.3,。

三、,Hard-Weinberg,定律的应用,(,一,),群体遗传平衡的评判,群体是否遗传平衡，判断步骤如下；,根据基因频率和基因型频率的关系，由已知基,因型频率求出基因频率据平衡公式，由基因频率求出平衡状态时基因,型频率的理论值将理论值与实际值比较；理论值与实际值一致，,肯定是平衡群体如不一致，也不能直接否定，,则需通过,2,显著性检验,来判断其是否平衡？,例；检测,4080,名汉族大学生,PTC,尝味能力,(,半显性,),，,结果,(,实际值,),：,TT=1180,、,Tt,=2053,、,tt,=847,是否为平衡群体,？,与,理论值,进行比较书,101,】,求,基因型频率：,设,TT=,D,=1180/4080=0.2892,Tt,=,H,=2053/4080=0.5032,tt,=,R,=847/4080=0.2076,算,基因频率：,T,=,P,=,D,+,1/2,H,=,0.2892,+,1/2,0.5032,=,0.5408,t,=,q,=,R,+,1/2,H,=,0.2076,+,1/2,0.5032,=,0.4592,基因频率实际值,调查,总人数,=,基因型,频率,理论值,TT,=,P,2,=,0.5408,2,4080,=,1193.26,Tt,=,2pq,=,2,0.5408,0.4592,4080,=,2026.42,tt,=,q,2,=,0.4592,2,4080,=,860.33,实际值,与,理论值,不完全一致时，不能就判定,实际,与,理论预期,不符,(,不平衡,),，需吻合度检验再作判断。

吻合度检验：,用统计学方法检验,实际值,与,理论,值,是,否吻合；依,统计学规定：,差异率：,P5%,；,差异显著,P5%,；,差异不显著,，,符合假设PTC,尝味,2,检验,(,书,P101),基因型,TT,Tt,tt,总计,实际值,(,o,)1180 2053 847 4080,理论值,(,e,)1193.26 2026.42 860.33 4080,(,o,-,e,),2,/,e,0.147 0.349 0.206 0.702,自由度,n=1,；,2,=,0.72,；查表,(p102),1.320.720.45,P,在,0.250.50,之间，,P,0.05,，,差异不显著,根据,2,值查出偏差出现的概率大小，判断偏差性质计算公式,：,2,=,(,o,-,e,),2,e,o,=,实际值；,e,=,理论值；,=,比值的总和,(,二,),基因频率的计算,1,、,常染色体基因频率计算,（1）,共显性基因频率计算,(,MN,血型）,总人数,M,型,MN,型,N,型,1788人 397 861 530,已知表型,M-MM MN-MN N-NN,求,M,和,N,的频率：,M=(397,2+861)/(1788,2)=0.4628,N=(530,2+861)/(1788,2)=0.5372,（,2,）,常显,基因频率计算,AD,病，,AA/,Aa,患病，患者基因型频率是,p,2,和,2pq,正常人基因型频率是,q,2,。

但,AA/,Aa,表型无法区别，,需利用遗传平衡公式计算如家族性结肠息肉,(,AD,),发病率是,1/1000,求致病,基因,P(A),的频率？,P(A)=p,2,+2pq=0.001,2,+1/2,0.0001,=0.000001+0.00005,=0.00005,；因,P+q,=1,q(a,)=1-0.000050.99995,(3),常隐,基因频率计算,因；,p+q,=,1,所以,p,=,A,=,1-q,=,1-0.001,=,0.999,携带者,Aa,=,2pq,=,2,0.999,0.001,=,0.002,故在,AR,病系谱中,因患者,aa,多,是,Aa-Aa,后代，所以,家族聚集性不明显,呈散发群体中杂合子频率,是,0.002,，是隐性致病基因频,率(,0.001,),的,2,倍，是患者,(,1/100,万,),的,2000,倍遗传平衡时,隐性基因频率可以从发病率求出如；尿黑酸尿症为,AR,发病率,(,aa,),1/100,万,aa,=,q,2,=,0.000001,；,a=,q,=,0.000001=0.001,在遗传平衡的基础上，可推出以下结论：,罕见的,AR,病：,q,值很小，,p=1-q,1,；,2pq,2q,即杂合子,(,Aa,),频率约是致病基因频率的,2,倍。

常见的,AR,病：,q,很小，,P1,，故携带者,(,Aa,),与患者,的比例为,2pq/q,2,致病基因,(,q,),的频率越低,该比值,越大，致病基因,(,a,),几乎都在携带者,(,Aa,),中如；尿黑酸尿症群体发病率,(,aa,),q,2,=0.000001,；,q=0.001,；携带者,(,Aa,),与患者,(,aa,),之比是,2:0.001,故携带者检出，对预防,AR,患儿出生有,重要意义,罕见的,AD,病,由于,P(A),值很小，纯合患者,(AA=P,2,),频率很低，,故,P,2,可,忽略不计,，所以杂合患者,(,Aa,=2Pq),占全,部患者的比例约为；,P,2,+2Pq,2Pq,1,即,AD,患者几乎都是杂合子；所以,AD,病的发病率,可以看成杂合子的频率2Pq2P,;,则,P1/2Pq2P 1/2,发病率4),复等位基因频率,(,ABO,血型,),归类，平衡状态时，基因型频率和基因频率关系：,ABO,血型随机婚配后代基因型及基因频。